基于萘基团的Zn~(2+)“关-开”荧光探针

合成了一种新Zn~(2+)的荧光探针2-羟基-苯甲酸(2-羟基-萘-1-基亚甲基)-酰肼(P3),该探针Ag~+,Al~(3+),Bi~(3+),Cd~(2+),Co~(2+),Cr~(3+),Cu~(2+),Dy~(3+),Eu~(3+),Fe~(3+),Hg~(2+),K~+,Mg~(2+),Mn~(2+),Na~+,Ni~(2+),Pb~(2+),La~(3+),Sm~(3+),UO_2~(2+),Th~(4+)和Zr~(4+)等多种离子的存在下,对Zn~(2+)具有很好的选择性。探究了探针P3识别Zn~(2+)的最佳条件,建立了一种荧光检测Zn~(2+)的方法。其结果表明在pH值为7. 36,φ(CH_3OH)=10%及φ(H_2O)=90%的体系中,Zn~(2+)浓度在1～9μmol/L范围内,探针的荧光强度与Zn~(2+)的浓度呈现良好的线性关系(y=40. 333x+10. 323,R~2=0. 99),其检出限0. 045 6μmol/L。同时,研究了P3与Zn~(2+)的作用模式,提出了荧光机制。     

用于Aβ标记的新型近红外荧光染料BPAD-2的制备与生物学评价

以邻羟基苯乙酮为初始原料,通过缩合反应合成了2-{2-[2-(4-羟基苯基)乙烯基]苯并吡喃-4-}-丙二腈(BPAD-2),并通过1 H-NMR与MS确认结构;考察所制备探针的荧光光谱;通过荧光染色考察探针的Aβ结合标记;通过荧光成像考察探针的血脑屏障通过能力.结果表明BPAD-2的最大发射波长为658nm;BPAD-2荧光标记的Aβ呈亮红色;BPAD-2尾静脉注入正常小鼠后脑内显示荧光信号,10min内荧光强度达到最高,随着时间延长荧光强度逐渐减弱.说明苯并吡喃结构的BPAD-2具有近红外荧光性质,并显示良好的Aβ荧光标记和血脑屏障通过能力.     

COX-2靶向的近红外分子影像探针用于炎症和肿瘤的监测

环氧化酶-2（Cyclooxygenase-2,COX-2）是一种在炎症和肿瘤部位高表达的蛋白酶,因此能够用作分子影像学炎症和肿瘤监测的靶标.本文基于COX-2的小分子抑制剂（塞来昔布,Celecoxib）和水溶性近红外染料染料（ICG-Der-02,MPA）的COX-2靶向近红外探针（CMP）,通过分子对接、动力学模拟和蛋白抑制实验验证了其对COX-2蛋白的结合能力.在细胞水平,CMP选择性积累在COX-2阳性细胞的细胞质中.动物炎症和肿瘤模型的荧光成像证实,CMP可以结合局部内源性COX-2并且表现出强烈的荧光.在此基础上,通过用塞来昔布预注射阻断COX-2活性位点可显着降低荧光,进一步证明了CMP的靶向特异性.因此,探针CMP具备优异的近红外光学成像能力和深层组织穿透,能够特异性地靶向COX-2高表达的炎症和肝癌移植瘤部位,具备炎症与肿瘤活体监测的应用前景.     

基于含硫席夫碱衍生物的荧光增强型Hg2＋探针

文中设计合成了新的含硫原子的席夫碱（Schiff base）衍生物CzSB,该化合物可以作为荧光增强型Hg2＋探针.通过紫外-可见光吸收光谱和荧光发射光谱研究了探针CzSB对Hg2的响应过程,Hg2＋的加入显著增强探针的荧光发射.探针CzSB对金属离子的识别作用和竞争选择能力也经由荧光光谱进行了研究,结果表明该探针对Hg2＋具有较高的选择响应性并且不受其他常见金属离子的干扰.初步探讨了该探针分子与Hg2的结合模式和荧光增强机理,Job曲线表明探针CzSB与Hg2以1∶2计量比配位.     

1-氰基-中氮茚-3-[N-（2-氨基乙基）]甲酰胺的合成及其Cu2+荧光探针行为

设计合成了1-氰基-中氮茚-3-[N-(2-氨基乙基)]甲酰胺(化合物3).通过IR,1H NMR对其结构进行了表征,测试了其紫外光谱和荧光光谱,研究了其对Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co2+、Mg2+、Na+、K+和Ca2+的识别作用,发现Zn2+、Ni2+、Co2+、Mg2+、Na+、K+和Ca2+对化合物3的荧光光谱几乎没有影响,但Cu2+对化合物3有非常强大亲和力,Cu2+可以使化合物3的荧光发射明显猝灭,化合物3在DMSO溶剂中作为铜离子荧光探针,受常见离子干扰较小,对于铜离子有着较高的选择性.     

一种用于氟离子可视化检测的荧光探针

丙二腈与6-羟基-2-萘甲醛反应合成2-(6-羟基萘-2-亚甲基)丙二腈(探针1),并将其作为荧光探针用于检测氟离子.在测试体系中,探针1的二甲基亚砜(DMSO)溶液为浅黄色,几乎没有荧光;加入氟离子后,溶液颜色立刻变为粉红色,且溶液显示蓝色荧光;而加入其他阴离子,溶液未显示荧光.研究还发现探针1对氟离子具有较强的选择性和较高的灵敏度;Job's法得出探针1与氟离子之间的配比为1:1;核磁滴定结果表明加入氟离子后,探针1上的酚羟基发生去质子化反应;分子轨道理论计算得出,探针1去质子化后HOMO-LUMO能级差增大,明显改变了溶液颜色和荧光光谱.     

N，N’-双（2-羟基-1-萘酚醛）-2，6-二亚胺吡啶Schiff碱Co（Ⅱ）配合物的合成、表征及与ct-DNA的相互作用

合成了N,N'-双(2-羟基-1-萘酚醛)-2,6-二亚胺吡啶配体(L)及其Co(Ⅱ)配合物.通过元素分析、摩尔电导率、红外吸收光谱、紫外吸收光谱及差热-热重分析,确定了配合物的组成为Co(NO3)2L·2H2O.在PH值为7.25的Tris-HCl缓冲溶液中,以溴化乙锭为荧光探针,用荧光光谱、黏度实验测定研究了Co(NO3)2L·2H2O与ct-DNA的相互作用,结果表明,Co(NO3)2L·2H2O与Ct-DNA客易发生插入作用,结合常数Ka=2.34×105 L/mol,结合位点为1.     

5-甲氧基水杨醛缩3-羟基-2-萘甲酰肼席夫碱的合成及其荧光性质研究

通过加成-消除反应合成了5-甲氧基水杨醛缩3-羟基-2-萘甲酰肼席夫碱,通过IR、¹H NMR和元素分析对其结构进行了表征.并对其与不同金属离子如Ag⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺、La³⁺、Ce³⁺、Cd²⁺、Zn²⁺、Sr²⁺等作用前后的荧光性质进行了研究.实验结果表明,不同的金属离子能使该席夫碱荧光强度发生不同程度的改变.Ag⁺使席夫碱的荧光强度略有增强,其他金属离子则使席夫碱的荧光强度发生不同程度的减弱,Pb²⁺与席夫碱作用后荧光强度降低最大,甚至发生荧光猝灭现象.     

一种近红外H2S荧光探针的研制

研制了一种7-硝基-2,1,3-苯并噁二唑-4-醚键联半花菁的近红外区荧光探针分子1,并将其应用于活细胞内内源性和外源性硫化氢的检测.探针分子1由于7-硝基-2,1,3-苯并噁二唑的淬灭作用,自身无荧光;当加入H_2S时,由于H_2S对探针分子1中醚键的选择性硫解作用,醚键断裂,释放出半花菁荧光基团,波长725 nm处荧光强度显著增强;当加入10倍当量的硫氢化钠时,荧光强度增强了8.5倍.探针分子1对水溶液中H_2S浓度的线性浓度响应范围是0.1～100.0μmol·L~(-1)(R~2=0.995 2),检测下限为0.03μmol·L~(-1).探针分子1的激发和发射波长均在近红外区,对H_2S比较敏感,反应时间相对较短,且有较好的选择性.此外,探针分子1被成功用于活细胞内内源性和外源性H_2S的检测.     

一种识别氟离子的近红外发射荧光探针

设计合成了一种具有近红外发射的荧光探针(L)并表征了其结构.在DMF/H_2O(1/1,v/v,PBS 20 mM,pH=9. 7)溶液中,探针L对氟离子(F~-)具有高选择性、高灵敏度识别作用,以及良好的抗其他阴离子干扰的能力.通过~1H NMR对照试验证实了探针L对F~-的识别机制,表明F~-触发了探针中Si-O键的裂解,释放出对应的近红外发射荧光团.此外,探针L可用于MCF-7细胞中F~-的荧光成像.     

一种喹啉类Zn2+荧光比率型探针

以8-氨基喹啉为母体，设计并合成一种Zn2+比率型荧光探针，通过核磁、质谱表征其结构，并利用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱等研究了探针的识别性能.结果表明，该探针在pH为4.0~9.5条件下均能有效识别Zn2+，尤其在pH 7.4的生理条件下具有最优的识别能力.探针与Zn2+能形成结合比为1:1的稳定络合物且灵敏度高、选择性强、响应迅速，因此该荧光探针具有在生物及环境等领域有效检测Zn2+的潜力.     

1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-磺酸与蛋白质结合反应的光谱法研究

采用荧光光谱法和吸收光谱法研究了1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-磺酸(PAN-S)与牛血清白蛋白(BSA)的结合反应.研究表明,PAN-S对BSA的荧光猝灭机理为静态猝灭.测定了反应的结合常数(K=5.32×105～8.53×105L·mol-1)、荧光猝灭常数(Ksv=7.08×105L·mol-1)及结合位点数(n=2.88).进一步通过同步荧光法研究了PAN-S对BSA构象的影响,认为PAN-S主要结合在BSA的色氨酸残基附近.研究发现,PAN-S与BSA之间存在着类似于其同阳离子表面活性剂的静电作用.     

一种识别Pd2+的近红外发射荧光探针

本文设计合成了一种以苯并噻唑衍生物为母体的探针L,表征了L的结构.探针L在THF/H_2O(4/6,v/v,PBS20 mM,pH=8.6)溶液中对Pd~(2+)具有高度选择性识别作用,且识别响应快速,抗干扰能力强,检测限低至1.23×10~(-8)M.机理研究表明,在Pd~(2+)的作用下,L中炔丙基醚发生断裂并释放出具有激发态分子内质子转移(ESIPT)性质的近红外发射荧光团.此外,探针L还可用于真实水样中Pd~(2+)的检测,具有潜在的应用价值.     

一种新型硫化氢近红外比率荧光探针的研制

设计合成了一种基于花色素染料的近红外比率荧光探针分子1,并将其用于活细胞内内源性和外源性硫化氢的检测.结果表明:探针分子1溶液中加入硫化氢时,因硫化氢对探针分子1中苯并吡喃部分的亲核加成破坏了其共轭体系,导致720 nm处的近红外(NIR)发射荧光强度降低.同时,其加成产物含有完整的半刚性香豆素荧光团,在503 nm处的绿色荧光强度显著增强.由于探针1的发射波长与半刚性香豆素的发射波长不同,因此在加入硫化氢前后有两个完全分离的发射峰,实现了对硫化氢的有效比率检测.当加入4.0μmol·L~(-1)硫化钠时,荧光强度增强了19.2倍.探针分子1对水溶液中的硫化氢的线性响应范围是0.1～4.0μmol·L~(-1)(R~2=0.993 9),检测下限为57.8 nmol·L~(-1).探针分子1对硫化氢比较敏感,响应时间为110 s,且有较好的选择性.此外,探针分子1还被成功应用于活细胞中内源性和外源性硫化氢的荧光成像.     

1,4-二羟基-9-10-蒽醌-2-醛缩-4-氟苯基氨基硫脲探针测定生物样品中蛋白质含量的光谱法

在模拟人体生理条件下,基于1,4-二羟基-9-10-蒽醌-2-醛缩-4-氟苯基氨基硫脲(EDMHT)与人血清白蛋白(HSA)相互作用生成复合物,导致血清白蛋白的内源荧光产生特异性变化,且体系的同步荧光强度与溶液中HSA的浓度呈良好的线性关系,从而建立了以EDMHT为分子探针,用固定波长同步荧光光谱分析测定蛋白质含量的新方法.体系荧光光谱特征及强度受Δλ值、pH、离子强度及试剂加入顺序等因素的影响.在20℃,pH=7.40Tris-HCl缓冲溶液及离子强度为0.1mol/L的NaCl溶液中,体系的Δλ值为50nm的同步荧光强度(ISF)与人血清白蛋白在5.52～276mg/L的浓度范围内呈现良好的线性关系.本实验对人血清、尿样、唾液样品进行了测定,回收率在95.18%～98.32%之间,对11份空白样品进行平行测定,求得相对标准偏差为2.87%,方法的检测限可达0.348mg/L.实验结果表明,本方法具有简单、快速、灵敏度较高,线性范围宽,精密度和回收率较好等优点,可直接用于生物样品中蛋白质总量的测定,结果令人满意,有望用于生化分析和临床分析.     

2-乙氧基苯甲醛缩4-氨基安替比林席夫碱的合成及其荧光性质研究

通过加成-消除反应合成了2-乙氧基苯甲醛缩4-氨基安替比林席夫碱,通过IR、¹H-NMR和元素分析对其结构进行了表征.并对其与Zn²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、La³⁺、Ce³⁺、Sr²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Ru³⁺、Ag⁺等金属离子作用前后的荧光性质进行了研究.实验结果表明,金属离子的加入对2-乙氧基苯甲醛缩4-氨基安替比林席夫碱的荧光发射波长影响不大,但荧光强度发生了不同程度的改变.其中Cu²⁺与席夫碱络合后的荧光强度增强显著.     

2-羟基-1-萘甲醛缩2-氨基苯并噻唑荧光性质研究

以2-羟基-1-萘甲醛与2-氨基苯并噻唑缩合,得到一种杂环结构的萘衍生物,其发光性质研究表明,在混合溶剂中呈现聚集态荧光增强,粒度分析和显微技术均观测到粒径在200 nm至1000 nm的发射黄色荧光的粒子聚集体.同时,聚集态衍生物对金属离子有一定识别作用.     

2-羟基苯乙酮缩-2-羧基苯胺的合成及其应用

目的为了合成新的荧光试剂2-羟基苯乙酮缩-2-羧基苯胺(HAFC)并研究其在测定痕量金属铝离子方面的应用。方法采用荧光分析方法。结果该试剂在429 nm处有强荧光峰,当有铝离子存在时,可形成稳定的络合物而使试剂的荧光猝灭。利用此反应建立了一个荧光测定痕量铝的新方法,其线性范围为0.0~130.0μg.L-1,检出限为0.20μg.L-1。结论此方法成功的应用于生理盐水、葡萄糖注射液、牛奶和油条中铝的测定。     

基于“Off-On”罗丹明染料高选择性Cu2+荧光探针的合成

以罗丹明B为原料,设计合成了一个Cu2+荧光探针R1.通过其光谱性能和离子选择性测试结果表明,R1在V(乙醇)∶V(水)=10∶90的介质中能高选择性识别Cu2+.其最大发射波长为582 nm,而其它常见离子如Na+,K+,Mg2+,Ca2+,Mn2+,Cd2+,Cr3+,Co2+,Ni2+,Ag+,Pb2+,Zn2+,Fe3+和Hg2+则几乎不引起探针的荧光光谱变化.在1×10-5mol/L范围内Cu2+的荧光滴定结果表明,探针的检测限为8×10-6mol/L.表明R1对Cu2+的识别具有很高的灵敏度.此外,R1是一个对pH不敏感的分子探针,通过拟合计算出探针R1的pKa为4.2.表明探针可以在pH 4.5～10的范围内对Cu2+进行有效地检测.     

2-氨基-5-(2-苯基-1,2,3-三唑)-1,3,4-噁二唑的合成

合成了一个未见文献报道的化合物———2-氨基-5-(2-苯基-1,2,3-三唑)-1,3,4-噁二唑,该化合物以葡萄糖为原料,经过葡萄糖脎氧化关环得到(2-苯基-1,2,3-三唑)-4-甲醛(c),然后(c)与盐酸氨基脲反应,得到缩氨基脲,再用溴氧化得目标化合物.该化合物的结构经MS1、H NMR和X-ray证实,并测定了其荧光光谱,由于三唑环的引入,形成一个大的共轭体系,其荧光光谱显示发射峰红移.